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Tipo do documento: Tese
Título: Cotadutida (agonista duplo GLP-1/glucagon) afeta o pâncreas, tecido adiposo marrom e hipotálamo de camundongos obesos
Título(s) alternativo(s): Cotadutide (a dual agonist of GLP-1/glucagon) affects the pancreas, brown adipose tissue, and hypothalamus of obese mice
Autor: Spezani, Renata 
Primeiro orientador: Mandarim-de-Lacerda, Carlos Alberto
Primeiro membro da banca: Daltro-Santos, Penha Cristina Barradas
Segundo membro da banca: Cardoso, Luiz Eduardo Macedo
Terceiro membro da banca: Rafacho, Alex
Quarto membro da banca: Nucci, Gilberto de
Resumo: Obesidade e Diabetes Mellitus Tipo 2 (DM2): Um Impacto Multifacetado. A obesidade combinada com o diabetes mellitus tipo 2 (DM2) induz alterações profundas nas células alfa e beta, no tecido adiposo marrom (TAM) e nos neuropeptídeos hipotalâmicos. As células beta, como reguladoras chave da produção de insulina, continuam sendo o principal alvo para terapias de reposição celular e regeneração, visando o tratamento do DM2. Estratégias atuais concentram-se em estimular a proliferação das células beta e promover sua maturidade funcional. Paralelamente, uma abordagem terapêutica emergente envolve a reprogramação de diferentes tipos celulares em produtores de insulina. Nesse contexto, as células alfa destacam-se como candidatas promissoras devido à sua semelhança fenotípica com as células beta e à acessibilidade do seu genoma para transdiferenciação. Cotadutida: Um Novo Agonista Dual do Receptor GLP-1/Glucagon. A cotadutida, um novo agonista dual dos receptores GLP-1/glucagon, apresenta potencial para melhorar a arquitetura e a função das ilhotas pancreáticas, remodelar o TAM interescapular, aumentar a termogênese e modular os neuropeptídeos hipotalâmicos. Este estudo investigou os efeitos da cotadutida em camundongos obesos. Camundongos machos C57BL/6, com 12 semanas de idade, foram alimentados com dieta controle (C, 10% kJ de gordura) ou dieta hiperlipídica (HF, 50% kJ de gordura) por 10 semanas. Posteriormente, os animais foram divididos em quatro grupos e tratados diariamente por 30 dias com injeções subcutâneas de cotadutida (30 nmol/kg) ou veículo: C, CC (controle + cotadutida), HF e HFC (hiperlipídica + cotadutida). Principais Achados e Efeitos da Cotadutida. A administração de cotadutida no grupo HFC resultou em perda de peso significativa e melhora na sensibilidade à insulina. Esses benefícios foram evidenciados pelo aumento na expressão de substrato do receptor de insulina 1 e da família de carreadores de soluto 2 nas ilhotas pancreáticas isoladas. Além disso, a cotadutida estimulou fatores de transcrição associados à transdiferenciação das células das ilhotas e minimizou o estresse do retículo endoplasmático (RE). No TAM, a cotadutida reverteu a hipertrofia dos adipócitos, o desarranjo estrutural e o acúmulo de lipídios observados no grupo HF. Ademais, promoveu a termogênese, aumentou a temperatura corporal, melhorou a angiogênese e a lipólise, além de estimular a biogênese mitocondrial. No hipotálamo, o tratamento com cotadutida no grupo HFC melhorou a expressão de genes relacionados ao equilíbrio energético e suas vias de sinalização associadas, indicando modulação do eixo intestino-cérebro. Conclusões e Implicações. Concluindo, este estudo demonstra que a cotadutida exerce benefícios significativos em camundongos obesos, incluindo redução de peso, melhor controle glicêmico e aumento da sensibilidade à insulina. A cotadutida também melhorou a remodelação adversa das ilhotas pancreáticas, aprimorando marcadores de transdiferenciação, proliferação, apoptose e estresse do RE. Além disso, seus efeitos termogênicos no TAM interescapular e seu papel na modulação do equilíbrio energético através do eixo intestino-cérebro oferecem novas perspectivas sobre seus mecanismos de ação. Esses achados destacam os potenciais benefícios translacionais da cotadutida para o tratamento da obesidade e do DM2.
Abstract: Obesity and Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM): A Multifaceted Impact. Obesity combined with T2DM induces profound alterations in alpha- and beta-cells, brown adipose tissue (BAT), and hypothalamic neuropeptides. Beta cells, as key regulators of insulin production, remain a primary target for cell replacement and regenerative therapies aimed at treating T2DM. Current strategies focus on enhancing beta-cell proliferation and promoting functional maturity. Meanwhile, an emerging therapeutic avenue involves reprogramming various cell types into insulin-producing cells. Among these, alpha cells stand out as promising candidates due to their phenotypic similarity to beta cells and their genomic accessibility for transdifferentiation. Cotadutide: A Novel Dual GLP-1/Glucagon Receptor Agonist. Cotadutide, a novel dual GLP-1/glucagon receptor agonist, holds potential for improving islet cell architecture and function, remodeling interscapular BAT, enhancing thermogenesis, and modulating hypothalamic neuropeptides. This study explored the effects of cotadutide in obese mice. Twelve-week-old male C57BL/6 mice were fed either a control diet (C, 10% kJ fat) or a high-fat diet (HF, 50% kJ fat) for ten weeks. Subsequently, the animals were divided into four groups and treated daily for 30 days with subcutaneous injections of cotadutide (30 nmol/kg) or vehicle: C, CC (control + cotadutide), HF, and HFC (high fat + cotadutide). Key Findings and Effects of Cotadutide. Cotadutide administration in the HFC group resulted in significant weight loss and improved insulin sensitivity. These benefits were evidenced by increased expression of insulin receptor substrate 1 and solute carrier family 2 in isolated pancreatic islets. Additionally, cotadutide enhanced transcription factors associated with islet cell transdifferentiation and alleviated markers of endoplasmic reticulum (ER) stress. In BAT, cotadutide reversed adipocyte hypertrophy, structural disarray, and lipid accumulation observed in the HF group. Furthermore, cotadutide promoted thermogenesis, increased body temperature, enhanced angiogenesis and lipolysis, and stimulated mitochondrial biogenesis. In the hypothalamus, cotadutide treatment in the HFC group improved the expression of genes linked to energy balance and associated signaling pathways, indicating modulation of the gut-brain axis. Conclusions and Implications. In conclusion, this study demonstrates that cotadutide exerts profound benefits in obese mice, including weight reduction, enhanced glycemic control, and improved insulin sensitivity. Cotadutide also ameliorated adverse remodeling of pancreatic islets by improving markers of transdifferentiation, proliferation, apoptosis, and ER stress. Additionally, its thermogenic effects on interscapular BAT and its role in energy balance modulation through the gut-brain axis provide new insights into its mechanisms of action. These findings highlight the potential translational benefits of cotadutide for addressing obesity and T2DM.
Palavras-chave: Células beta
Dieta hiperlipídica
Neuropeptídeos hipotalâmicos
Termogênese
Transdiferenciação
Beta cells
High-fat diet
Hypothalamic neuropeptides
Thermogenesis
Transdifferentiation
Receptor do peptídeo semelhante ao glucagon 1– Agonista
Hipotálamo – Efeitos dos fármacos
Pâncreas – Fisiopatologia
Diabetes Mellitus Tipo 2 – Metabolismo
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::MORFOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biologia Humana e Experimental
Citação: SPEZANI, Renata. Cotadutida (agonista duplo GLP-1/glucagon) afeta o pâncreas, tecido adiposo marrom e hipotálamo de camundongos obesos. 2025. 94 f. Tese (Doutorado em Biologia Humana e Experimental) – Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23612
Data de defesa: 19-Fev-2025
Aparece nas coleções:Doutorado em Biologia Humana e Experimental



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